超声清洗机吊运机械手设计
37页 20000字数+说明书+任务书+开题报告+9张CAD图纸【详情如下】
A0--四A2后法兰气缸、气动原理、吊钩安装、机架4张.dwg
任务书.doc
吊钩安装A2.dwg
吊钩板A3.dwg
总槽体A0.dwg
总装图A0.dwg
机架A2.dwg
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相关资料.doc
超声清洗机吊运机械手设计开题报告.doc
超声清洗机吊运机械手设计说明书.doc
摘 要
这片论文主要是围绕超声波清洗机的原理和结构分析、吊运机械手部分的设计及电气部分的设计。通过这篇论文可以很清楚的了解到超声波清洗机的设计过程以及达到的清洗效果。第1章“绪论”中主要介绍了本设计的一些内容，包括课题的来源，意义。第二章“超声波清洗”则是详细阐述了超声波清洗的原理、影响因素、特点及其在国内的发展 。第三章“超声波清洗机的结构设计”中是介绍了清洗机的总体结构，传动设计、前后脚架、脚轮等一些零部件的设计选择。第四章超声波清洗机结构校核主要介绍了机架强度校核。
关键词：超声波清洗；结构设计；强度校核；电气元件
目 录
摘 要III
AbstractIV
目 录V
1 绪论1
1.1 课题的来源及其意义1
2 超声波清洗3
2.1 超声波清洗3
3 超声波清洗机的结构设计10
3.1 清洗机总体结构的设想10
3.2 传动部分的设计11
3.3 气压系统设计13
3.4 槽体部分设计13
3.5 其它一些部件的实体建模15
3.6 气动系统工作原理16
3.7 此设计的几大优点17
4 超声波清洗机的结构校核计算18
4.1清洗机主体结构概述18
4.2机架强度校核18
4.3 气动部分的计算20
4.4后法兰气缸连接螺栓校核22
4.5气缸其他部件23
4.6 生产本设备过程中需注意的问题25
4.7 导轨运动系统的故障原因与对策25
5 超声波清洗机的槽体介绍26
5.1 联轴器选用26
5.2 电动机选用26
5.3水泵的选用27
5.4过滤器的选用27
6 总结29
致谢30
参考文献31
1 绪论
1.1 课题的来源及其意义
1.1.1 课题的来源
本课题由生产厂家提出，能达到实际加工要求。超声清洗机吊运装置是用于物料输送的专用设备，设备的传动将由机械系统完成，电气控制由PLC完成。本课题既能达到锻炼学生设计能力，且为机电综合的设计水平，特别是机械及电控的设计制造。又能熟悉如何从图纸到实际工作完成的整个过程，并经实际的动手完成真正能正常工作的设备。
1.1.2 课题的意义
工业生产劳动过程中涉及到的超声波清洗机清洗都属于工业清洗的范畴：食品工业、纺织工业、造纸工业、印刷工业、石油加工业、交通运输业、电力工业、金属加工业、机械工业、汽车制造、仪器仪表、电子工业、邮电通讯、家用电器、医疗仪器、光学产品、军事装备、航空航天、原子能工业等都大量应用到超声波清洗机清洗技术。
一般工业超声波清洗机清洗包括车辆、轮船、飞机表面的清洗，一般只能去掉比较粗大的污垢；精密工业超声波清洗机清洗包括各种产品加工生产过程中的清洗，各种材料及设备表面的清洗等，以能够去除微小的污垢粒子为特点；超精密超声波清洗机清洗包括精密工业生产过程中对机械零件、电子元件，光学部件等的超精密清洗，以清除极微小污垢颗粒为目的。根据超声波清洗机清洗方法的不同，也可以分为物理超声波清洗机清洗和化学超声波清洗机清洗。利用力学、声学、光学、电学、热学的原理，依靠外来能量的作用，如机械摩擦、超声波、负压、高压冲击、紫外线、蒸汽等去除物体表面污垢的方法叫物理清洗；依靠化学反应的作用，利用化学药品或其它溶剂清除物体表面污垢的方法叫化学清洗，如用各种无机或有机酸去除物体表面的锈迹、水垢，用氧化剂去除物体表面的色斑，用杀菌剂、消毒剂杀灭微生物并去除霉斑等。物理清洗和化学清洗都存在着各自的优缺点，又具有很好的互补性。在实际应用过程中，通常都是把两者结合起来使用，以获得更好的超声波清洗机清洗效果。
根据超声波清洗机清洗媒介的不同，又可以分为湿式清洗和干式清洗。一般将在液体介质中进行的清洗称为湿式超声波清洗机清洗，在气体介质中进行的清洗称为干式超声波清洗机清洗。传统的清洗方式大多为湿式清洗，而人们比较容易理解的干式清洗也就是吸尘器。但近年来，干式清洗发展迅速．如激光清洗、紫外线清洗、等离子清洗、干冰清洗等，在高、精、尖工业技术领域得到快速发展。近年来，新技术也不断地被应用于清洗技术之中，如随着生物技术的发展，越来越多的酶和微生物在超声波清洗机清洗技术中被使用，这利用的是生物化学反应，在空气净化和水处理过程中，活性炭的使用也越来越普及，这利用的是吸附作用。另外，还有电解清洗等。因此．将清洗简单地分为几类。已经不能完全涵盖当前清超声波清洗机洗技术飞速发展的现实状况．工业超声波清洗机清洗与各种工业活动密切相关，有的是产品生产工艺的一个组成部分。清洗不提供最终的产品，而是许多工业生产过程中的一个局部工序、工艺或辅助活动。在一些传统工业中，清洗已经被 人们看作是一个简单的过程或常识，往往不被人们重视，但清洗的好坏却决定最终产品的性能和质量。特别是在当今的高科技产业中，超声波清洗机清洗技术的作用尤为突出。
新型的超声波清洗机清洗技术和设备逐步得到开发和应用，如真空清洗，等离子清洗、紫外／臭氢清洗，激光清洗。干冰清洗等崭露头角，展示了良好的效果和应用前景。
2 超声波清洗
2.1 超声波清洗
2.1.1超声波简介
超声波是频率在人耳听觉范围上限（16KHz-20KHz）以上的声波，超声波因其频率高，方向性强，穿透本领大，尤其是在液体中能产生空化现象等特点，已被广泛应用到许多领域。超声波应用技术很多，主要分为检测超声，医学超声，功率超声及高频超声等，超声波清洗技术是功率超声应用最广泛的一种。超声波清洗技术有时被称为“无刷清洗”，把工件放入超声清洗机中，无需任何刷，搓，滚动等清洗动作，污物“自动”从工件表面脱落，一会儿就干净如新，看起来非常神奇。
2.1.2超声波清洗的原理
超声波清洗的原理是由超声波发生器发出的高频振荡信号，通过换能器转换成高频机械振荡而传播到介质，清洗溶剂中超声波在清洗液中疏密相间的向前辐射，使液体流动而产生数以万计的微小气泡，存在于液体中的微小气泡（空化核）在声场的作用下振动，当声压达到一定值时，气泡迅速增长，然后突然闭合，在气泡闭合时产生冲击波，在其周围产生上千个大气压力，破坏不溶性污物而使它们分散于清洗液中，当团体粒子被油污裹着而粘附在清洗件表面时，油被乳化，固体粒子即脱离，从而达到清洗件表面净化的目的。
超声波的两个主要参数：
频率20KHz～33KHz
功率密度=发射功率(W)/发射面积(CM2)
2.1.3 影响超声波清洗效果的因素及选择
超声清洗的主要机理是超声空化作用．超声空化的强弱与声学参数、清洗液的物理化学性质及环境条件有关，所以要得到良好的清洗效果 必须选择适当的声学参数和清洗液。
（1）声强或声压的选择
在清洗液中只有交变声压幅值超过液体的静压力时才会出现负压。而负压要超过液体的强度才能产生空化。使液体产生空化的最低声强或声压幅值称为空化阈。各种液体具有不同的空化阈值，在超声清洗槽中的声强要高于空化阈值才能产生超声空化。对于一般液体，空化阈值约为每平方厘米1／3瓦(声压的千方正比于声强)。声强增加时，空化泡的最大半径与起始半径的比值增大，空化强度增大，即声强愈高，空化愈强烈。有利于清洗作用。但不是声功率越大越好，声强过高，会产生大量无用的气泡，增加散射衰减，形成声屏障，同时声强增大也会增加非线性衰减，这样都会削弱远离声源地方的清洗效果。对于一些难清洗干净的污物，例如金属表面的氧化物，化纤喷丝板孔中污物的清洗，则需要采用较高的声强，此时被清洗面应贴近声源，这时大多不采用槽式清洗器，而用棒状聚焦式换能器直接插入清洗液靠近清洗件的表面进行清洗。
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